자료 1, 불완전한 통계에 따르면 우리나라에는 매년 57,000명이 살고 있습니다
탄소 섬유여야 합니다
탄소 섬유의 학명은 "폴리아크릴로니트릴 탄소 섬유"입니다. 탄소 섬유와 관련 매트릭스 수지(예: 에폭시 수지)로 제조된 복합재입니다. ) 재료의 많은 물리적 및 기계적 특성은 금속의 특성과 유사합니다. 독특한 고온 저항(>3000℃), 내마모성, 작은 열팽창 계수, 높은 비강도, 높은 비계수 및 기타 특성으로 인해 항공우주, 항공, 화학 산업, 전자 및 스포츠 장비 및 기타 분야에 널리 사용됩니다. 전지.
탄소섬유는 탄소섬유(Carbon Fiber, CF라고도 함)라고도 합니다. 국제적으로 "블랙 골드"로 알려져 있으며 탄소 섬유로 만든 복합 재료는 강도가 매우 높고 초경량, 고온 및 고압 저항성을 갖기 때문에 돌, 강철 및 기타 금속에 이어 "3세대 소재"로 국제적으로 알려져 있습니다. .
탄소섬유는 주로 탄소원소로 구성된 특수섬유로 종류에 따라 탄소 함량이 다양하며 일반적으로 90% 이상이다. 탄소섬유는 내열성, 내마찰성, 전기전도성, 열전도성, 내식성 등 일반 탄소재료의 특성을 갖고 있으나 일반 탄소재료와는 달리 형상이 현저히 이방성이며 부드러워 다양한 형태로 가공이 가능하다. 직물은 섬유 축을 따라 높은 강도를 나타냅니다. 탄소섬유는 비중이 작아서 비강도가 높습니다.
탄소섬유는 매년 조금씩 성장하고 있지만 여전히 안정적이고 특수하며 고정된 시장과 응용수요를 갖고 있다. 탄소섬유의 용도는 국가별로 다양하며, 미국은 주로 국방, 항공우주용으로 개발하고 있는 반면, 일본은 스포츠, 레저용 장비로 활용이 확대될 것으로 예상된다. 탄소섬유는 제품 디자인과 특수 소재와의 결합을 통해 새로운 시대를 열어갈 것입니다.
5. 탄소섬유의 주요 용도
탄소섬유는 직물, 펠트, 매트, 벨트, 종이 및 기타 재료로 가공될 수 있습니다. 탄소섬유는 단열재로 사용되는 것 외에 일반적으로 단독으로 사용되지 않고 주로 보강재로 사용되며 수지, 금속, 세라믹, 콘크리트 등의 재료에 첨가하여 복합재료를 형성합니다. 탄소섬유 강화 복합재료는 항공기 구조재, 전자파 차폐 및 정전기 방지 재료, 인공 인대 및 기타 신체 대체 재료로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 로켓 쉘, 모터 선박, 산업용 로봇, 자동차 판 스프링 및 구동축의 제조에도 사용될 수 있습니다. 등.
탄소섬유는 군용과 민간용 모두를 위한 신소재다. 기술 집약적이고 정치적으로 민감한 핵심 소재다. 과거 미국이 이끄는 파리조정위원회(COCOM)는 당시 사회주의 국가들에 대해 금수조치와 봉쇄정책을 시행했다. 1994년 3월 COCOM은 해체됐지만 여전히 금수조치와 봉쇄의 그림자가 남아 있었다. 탄소섬유 기술은 아직 도입되지 않고 있으며, 특히 고성능 PAN 기반 생사 기술은 우리나라가 WTO에 가입하더라도 상황은 크게 변하지 않을 것입니다. 그러므로 중국인들이 스스로 탄소섬유 산업을 계속 발전시키는 것 외에는 다른 선택이 없습니다. 따라서 외국, 특히 탄소섬유 생산 기술을 선도하는 일본과 한국은 중국의 탄소섬유 소재 및 제품의 수출에 대해 항상 매우 신중한 태도를 유지해 왔으며 이들과 협력 관계를 구축할 수 있는 중국 기업은 소수에 불과합니다. 자사 제품에 대한 수입 채널을 보유하고 있습니다.
현재 전 세계 탄소섬유 생산량은 연간 4만톤 이상에 달한다. 세계 주요 기업은 일본의 Toray, Toho Rayon, Mitsubishi Rayon과 미국의 HEXCEL, ZOLTEK, ALDILA이다. 독일의 SGL SGL 그룹, 한국의 태광산업, 대만의 포모사 플라스틱 그룹과 같은 몇몇 회사는 탄소섬유 생산의 핵심 기술을 습득하고 대규모 생산을 하고 있습니다. 현재 조국에는 연간 생산량이 100톤에 달하는 대규모 탄소섬유 공장이 없고 대부분이 아직 시범 규모 확대 단계에 있다. 우리 나라 대만의 Formosa Plastics 그룹은 1980년대 중반에 American Hitco Company의 100톤 탄소섬유 생산 라인을 도입하여 소화, 흡수 및 매칭을 거친 후 Formosa Plastics의 생산량을 급속도로 발전시켰습니다. 급격히 증가했지만 탄소섬유의 품질 증가폭은 크지 않다.
우리나라의 탄소섬유 연구는 1960년대부터 시작됐고, 고강도 탄소섬유 연구는 1980년대부터 시작됐다. 지난 몇 년간 진전은 더뎠지만 몇 가지 성과가 있었습니다. 21세기부터 안후이화만탄소섬유회사(Anhui Huawan Carbon Fiber Company)는 생사 500톤/년, PAN 기반 탄소섬유(도레이 탄소섬유 T300 수준만)를 선도적으로 도입하여 우리나라 탄소섬유 산업을 일궈냈다. 산업화 단계에 들어갑니다. 그 후 일부 제조업체는 탄소 섬유 생산 대열에 합류했습니다.
불완전한 통계에 따르면 현재 우리나라에는 생산 규모(5~800톤/년)가 서로 다른 12개의 PAN 기반 탄소 섬유 제조업체가 있으며 총 생산 능력은 1,310톤/년, 제품 사양은 1K, 3K입니다. , 6K, 12K.
그러나 일부 업체에서는 태울 생사가 없어 실제 국내 탄소섬유 총 생산량은 40톤/년 미만이고, 제품 품질도 안정적이지 않아 대부분이 수준에 도달하지 못하고 있다. T300 수준. 좋은 소식은 2000년부터 우리나라 탄소섬유가 기술다양화 방향으로 발전하여 기존의 질산공정 원료섬유 제조기술을 버리고 디메틸설폭사이드를 용매로 사용하는 원스텝 습식방사기술을 채택하여 성공을 거두었다는 것이다. 현재 독자적인 기술을 사용하여 개발된 국내 T300 및 T700 탄소섬유 제품 중 일부는 유사한 국제 제품 수준에 도달했습니다.
최근 몇 년간 우리나라에서 탄소섬유에 대한 수요가 증가함에 따라 탄소섬유는 국가 화섬산업의 지원을 받는 신제품으로 등재되어 국내 연구개발의 핫스팟이 되었다. 신소재산업. 불완전한 통계에 따르면 현재 계획 중이거나 건설 중인 탄소섬유 생산회사가 11개 있는데, 총 생산능력은 생사 7,100톤/년, 탄소섬유 1,560톤/년이며 그중 4개 회사가 건설 중이다. 총 생산능력은 연간 7,100톤, 원섬유는 1,100톤, 탄소섬유는 470톤입니다.
우리나라의 탄소섬유 생산은 더디게 발전하고 있지만 소비는 점차 증가하고 있으며 시장 수요도 탄탄하다. 주요 용도로는 스포츠 장비, 일반 산업, 항공우주 등이 있으며, 그 중 스포츠 및 레저용 제품이 가장 많이 사용되며 소비의 약 80~90%를 차지합니다. 우리나라의 탄소섬유 수요는 연간 3,000톤을 넘어섰고, 2010년에는 연간 5,000톤을 넘어설 예정이다. 주요 응용 분야는 다음과 같습니다. 성숙한 시장에는 항공우주 및 방위 분야(항공기, 로켓, 미사일, 위성, 레이더 등)와 스포츠 및 레저 제품(골프 클럽, 낚시 장비, 테니스 라켓, 배드민턴 라켓, 화살대, 자전거, 조정 보트 등) 신흥 시장에는 강화 플라스틱, 압력 용기, 건물 강화, 풍력 발전, 마찰 재료, 시추 플랫폼 등이 포함되며, 자동차, 의료 장비, 신에너지 등이 개발될 시장입니다.
우리나라의 탄소섬유복합재료 개발은 1970년대 중반부터 시작되어 약 40년의 개발기간을 거쳐 주요 항공우주제품(미사일, 화살, 위성)에서 큰 진전을 이루었고 성과를 거두었다. , 선박). 최근 우리나라의 스포츠 및 레저용품과 압력용기에 사용되는 탄소섬유에 대한 수요가 급증하고 있으며, 항공우주기술의 급속한 발전으로 인해 고성능 탄소섬유 및 그 복합재료가 시급히 요구되고 있으며, 시장 수요는 더욱 강력해지고 있습니다.
국내 시장에서 증가하는 탄소섬유 수요를 충족시키기 위해서는 우리나라 탄소섬유 산업의 국산화와 규모가 조속히 실현되어야 한다. 이를 위해서는 기술 혁신을 가속화하고 핵심 기술을 마스터해야 하며, 생사 기술 개발을 가속화하고 응용 연구 및 시장 개발을 강화하여 응용 분야를 더욱 확대해야 합니다. 탄소섬유는 우리나라에서 큰 발전전망을 가지고 있지만 맹목적인 발전을 피하고 건전한 발전을 이루기 위해서는 폴리에스테르와 기타 화학섬유의 발전에서 얻은 경험과 교훈을 종합해야 한다.
대형 항공기 제조와 항공우주산업 발전을 위해서는 우리나라도 고강도 중형탄소섬유의 산업화를 하루빨리 실현해야 한다. 그러나 고성능 탄소섬유는 항공우주, 항공우주 등 첨단기술 발전에 없어서는 안 될 소재이기 때문에 미국이 이끄는 파리조정위원회에서 오랫동안 저지해왔다. '바투미'는 1994년 3월 해체됐지만 여전히 엠바고의 그림자가 남아 있다. 우리나라에 대한 수출금지 조치가 해제되더라도 처음에는 일반급 탄소섬유일 뿐 고성능 탄소섬유 기술과 장비를 우리에게 판매하지 않을 것입니다.
그러므로 고성능 탄소섬유의 개발은 우리 자신에게 달려 있어야 한다. 우리나라 화학섬유산업 발전을 위한 '11차 5개년 계획'에서는 '첨단섬유의 양적 증대에서 첨단섬유의 본격화로의 전환'을 제시하고 있으며, 특히 국가산업안전보장과 관련된 첨단섬유소재를 최우선으로 제시하고 있으며, 탄소 섬유는 국가가 단기적으로 돌파구를 마련하여 우리나라의 탄소섬유 발전을 위한 조건을 마련해야 하는 첨단 기술의 섬유 품종입니다. 증가하는 시장 수요를 충족시키기 위해 자체 지적 재산권으로 탄소 섬유를 혁신하고 개발합니다. 국가 '863 계획'과 관련 부처 및 위원회에서는 우리나라 탄소섬유 산업의 발전과 산업화 속도에 대해 우려하고 있으며 많은 재료 전문가들도 많은 탄탄한 작업을 해왔습니다. 우리나라는 '11차 5개년 계획' 기간에 관련 '973 계획'을 발표했습니다. '11차 5개년 계획'은 우리나라 탄소섬유산업 산업화의 황금시대가 될 것으로 믿어진다.